WPF 同一窗口内的多线程/多进程 UI(使用 SetParent 嵌入另一个窗口)

简介: 原文 WPF 同一窗口内的多线程/多进程 UI(使用 SetParent 嵌入另一个窗口) WPF 的 UI 逻辑只在同一个线程中,这是学习 WPF 开发中大家几乎都会学习到的经验。如果希望做不同线程的 UI,大家也会想到使用另一个窗口来实现,让每个窗口拥有自己的 UI 线程。

原文 WPF 同一窗口内的多线程/多进程 UI(使用 SetParent 嵌入另一个窗口)

WPF 的 UI 逻辑只在同一个线程中,这是学习 WPF 开发中大家几乎都会学习到的经验。如果希望做不同线程的 UI,大家也会想到使用另一个窗口来实现,让每个窗口拥有自己的 UI 线程。然而,就不能让同一个窗口内部使用多个 UI 线程吗?

阅读本文将收获一份 Win32 函数 SetParent 及相关函数的使用方法。


WPF 同一个窗口中跨线程访问 UI 有多种方法:

前者使用的是 WPF 原生方式,做出来的跨线程 UI 可以和原来的 UI 相互重叠遮挡。后者使用的是 Win32 的方式,实际效果非常类似 WindowsFormsHost,新线程中的 UI 在原来的所有 WPF 控件上面遮挡。另外,后者不止可以是跨线程,还可以跨进程。

准备必要的 Win32 函数

完成基本功能所需的 Win32 函数是非常少的,只有 SetParent 和 MoveWindow

[DllImport("user32.dll")]
public static extern bool SetParent(IntPtr hWnd, IntPtr hWndNewParent); [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)] public static extern bool MoveWindow(IntPtr hWnd, int X, int Y, int nWidth, int nHeight, bool bRepaint); 

SetParent 用于指定传统的窗口父子关系。有多传统呢?呃……就是 Windows 自诞生以来的那种传统。在传统的 Win32 应用程序中,每一个控件都有自己的窗口句柄,它们之间通过 SetParent 进行连接;可以说一个 Button 就是一个窗口。而我们现在使用 SetParent 其实就是在使用传统 Win32 程序中的控件的机制。

MoveWindow 用于指定窗口相对于其父级的位置,我们使用这个函数来决定新嵌入的窗口在原来界面中的位置。

启动后台 UI 线程

启动一个后台的 WPF UI 线程网上有不少线程的方法,但大体思路是一样的。我之前在 如何实现一个可以用 await 异步等待的 Awaiter 一文中写了一个利用 async/await 做的更高级的版本。

为了继续本文,我将上文中的核心文件抽出来做成了 GitHubGist,访问 Custom awaiter with background UI thread 下载那三个文件并放入到自己的项目中。

  • AwaiterInterfaces.cs 为实现 async/await 机制准备的一些接口,虽然事实上可以不需要,不过加上可以防逗比。
  • DispatcherAsyncOperation.cs 这是我自己实现的自定义 awaiter,可以利用 awaiter 的回调函数机制规避线程同步锁的使用。
  • UIDispatcher.cs 用于创建后台 UI 线程的类型,这个文件包含本文需要使用的核心类,使用到了上面两个文件。

在使用了上面的三个文件的情况下,创建一个后台 UI 线程并获得用于执行代码的 Dispatcher 只需要一句话:

// 传入的参数是线程的名称,也可以不用传。
var dispatcher = await UIDispatcher.RunNewAsync("Background UI"); 

在得到了后台 UI 线程 Dispatcher 的情况下,无论做什么后台线程的 UI 操作,只需要调用 dispatcher.InvokeAsync 即可。

我们使用下面的句子创建一个后台线程的窗口并显示出来:

var backgroundWindow = await dispatcher.InvokeAsync(() => { var window = new Window(); window.SourceInitialized += OnSourceInitialized; window.Show(); return window; }); 

在代码中,我们监听了 SourceInitialized 事件。这是 WPF 窗口刚刚获得 Windows 窗口句柄的时机,在此事件中,我们可以最早地拿到窗口句柄以便进行 Win32 函数调用。

private void OnSourceInitialized(object sender, EventArgs e) { // 在这里可以获取到窗口句柄。 } 

嵌入窗口

为了比较容易写出嵌入窗口的代码,我将核心部分代码贴出来:

class ParentWindow : Window
{ public ParentWindow() { InitializeComponent(); Loaded += OnLoaded; } private async void OnLoaded(object sender, RoutedEventArgs e) { // 获取父窗口的窗口句柄。 var hwnd = (HwndSource) PresentationSource.FromVisual(this); _parentHwnd = hwnd; // 在后台线程创建子窗口。 var dispatcher = await UIDispatcher.RunNewAsync("Background UI"); await dispatcher.InvokeAsync(() => { var window = new Window(); window.SourceInitialized += OnSourceInitialized; window.Show(); }); } private void OnSourceInitialized(object sender, EventArgs e) { var childHandle = new WindowInteropHelper((Window) sender).Handle; SetParent(childHandle, _parentHwnd.Handle); MoveWindow(childHandle, 0, 0, 300, 300, true); } private HwndSource _parentHwnd; [DllImport("user32.dll")] public static extern bool SetParent(IntPtr hWnd, IntPtr hWndNewParent); [DllImport("user32.dll", SetLastError = true)] public static extern bool MoveWindow(IntPtr hWnd, int X, int Y, int nWidth, int nHeight, bool bRepaint); } 

具体执行嵌入窗口的是这一段:

private void OnSourceInitialized(object sender, EventArgs e) { var childHandle = new WindowInteropHelper((Window) sender).Handle; SetParent(childHandle, _parentHwnd.Handle); MoveWindow(childHandle, 0, 0, 300, 300, true); } 

最终显示时会将后台线程的子窗口显示到父窗口的 (0, 0, 300, 300) 的位置和大小。可以试试在主线程写一个 Thread.Sleep(5000),在卡顿的事件内,你依然可以拖动子窗口的标题栏进行拖拽。

嵌入了后台线程的窗口

当然,如果你认为外面那一圈窗口的非客户区太丑了,使用普通设置窗口属性的方法去掉即可:

await dispatcher.InvokeAsync(() => { var window = new Window { BorderBrush = Brushes.DodgerBlue, BorderThickness = new Thickness(8), Background = Brushes.Teal, WindowStyle = WindowStyle.None, ResizeMode = ResizeMode.NoResize, Content = new TextBlock { Text = "walterlv.github.io", HorizontalAlignment = HorizontalAlignment.Center, VerticalAlignment = VerticalAlignment.Center, Foreground = Brushes.White, FontSize = 24, } }; window.SourceInitialized += OnSourceInitialized; window.Show(); }); 

本文会经常更新,请阅读原文: https://walterlv.com/post/embed-win32-window-using-csharp.html,以避免陈旧错误知识的误导,同时有更好的阅读体验。

目录
相关文章
|
15天前
|
安全 Java 数据处理
Python网络编程基础(Socket编程)多线程/多进程服务器编程
【4月更文挑战第11天】在网络编程中,随着客户端数量的增加,服务器的处理能力成为了一个重要的考量因素。为了处理多个客户端的并发请求,我们通常需要采用多线程或多进程的方式。在本章中,我们将探讨多线程/多进程服务器编程的概念,并通过一个多线程服务器的示例来演示其实现。
|
18天前
|
C# 开发者 Windows
基于Material Design风格开源、易用、强大的WPF UI控件库
基于Material Design风格开源、易用、强大的WPF UI控件库
|
1月前
|
消息中间件 安全 Linux
线程同步与IPC:单进程多线程环境下的选择与权衡
线程同步与IPC:单进程多线程环境下的选择与权衡
58 0
|
1月前
|
消息中间件 存储 算法
【软件设计师备考 专题 】操作系统的内核(中断控制)、进程、线程概念
【软件设计师备考 专题 】操作系统的内核(中断控制)、进程、线程概念
82 0
|
1月前
|
安全 Python
Python中的并发编程:多线程与多进程技术探究
本文将深入探讨Python中的并发编程技术,重点介绍多线程和多进程两种并发处理方式的原理、应用场景及优缺点,并结合实例分析如何在Python中实现并发编程,以提高程序的性能和效率。
|
1月前
|
消息中间件 Linux 调度
【Linux 进程/线程状态 】深入理解Linux C++中的进程/线程状态:阻塞,休眠,僵死
【Linux 进程/线程状态 】深入理解Linux C++中的进程/线程状态:阻塞,休眠,僵死
67 0
|
2天前
|
Java 数据库连接 数据处理
Python从入门到精通:3.1.2多线程与多进程编程
Python从入门到精通:3.1.2多线程与多进程编程
|
9天前
|
调度 Python
Python多线程、多进程与协程面试题解析
【4月更文挑战第14天】Python并发编程涉及多线程、多进程和协程。面试中,对这些概念的理解和应用是评估候选人的重要标准。本文介绍了它们的基础知识、常见问题和应对策略。多线程在同一进程中并发执行,多进程通过进程间通信实现并发,协程则使用`asyncio`进行轻量级线程控制。面试常遇到的问题包括并发并行混淆、GIL影响多线程性能、进程间通信不当和协程异步IO理解不清。要掌握并发模型,需明确其适用场景,理解GIL、进程间通信和协程调度机制。
28 0
|
24天前
|
安全 Linux API
Android进程与线程
Android进程与线程
18 0
|
1月前
|
存储 算法 Linux
【Linux 系统标准 进程资源】Linux 创建一个最基本的进程所需的资源分析,以及线程资源与之的差异
【Linux 系统标准 进程资源】Linux 创建一个最基本的进程所需的资源分析,以及线程资源与之的差异
25 0

相关实验场景

更多